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Simulated Annealing 휴리스틱 기법을 이용한 임분탄소 최적화 프로그램의 개발
Development of forest carbon optimization program using simulated annealing heuristic algorithm 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.18 no.12, 2013년, pp.197 - 205  

전어진 (Center for Forest & Climate Change, Korea Forest Research Institute) ,  김영환 (Center for Forest & Climate Change, Korea Forest Research Institute) ,  박지훈 (eLC(e-Library Center)) ,  김만필 (eLC(e-Library Center))

초록
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본 연구에서는 동적 임분 생장모델과 Simulated Annealing 휴리스틱 기법을 적용하여 최적의 산림시업체계를 도출하기 위한 임분탄소최적화 프로그램을 개발하였다. SA 휴리스틱 알고리즘은 다양한 경영목표를 다룰 때 비교적 짧은 시간 내에 만족할만한 수준의 경영안을 제공할 수 있는 최적화 기법으로서, 더 이상 최적해를 찾지 못하고 목표 값이 어떤 일정한 값(Local Optimum)에 계속 머무는 현상을 해결하기 위해 열균형 테스트를 이용하고 있다. 열균형 테스트에 적용되는 온도저감율 파라미터 값이 최적화 프로세스의 목적함수 값과 반복횟수에 미치는 영향을 분석하기 위해 본 연구에서는 온도저감율에 따른 민감도 분석을 실시하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 기존의 산림경영에 주로 적용되고 있는 시업체계(베이스라인), 목재수확량 최대와 탄소저장량 최대의 3가지 산림시업 시나리오에 대해 비교 분석을 한 결과, 목재수확량 최대를 목표로 한 시나리오가 3개 시나리오 가운데 목재수확량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 또한 탄소저장량을 최대로 하는 시나리오가 탄소저장량이 가장 높은 것으로 나타나, 본 연구에서 개발된 프로그램이 최적화된 결과를 도출하는 것으로 판단됐다. 온도저감율 파라미터 값에 대한 민감도 분석에서는 온도저감율에 따라 목적함수의 최적 값과 최적화 프로세스 반복횟수가 뚜렷한 영향을 받는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 개발된 임분탄소 최적화 프로그램은 앞으로 우리나라 산림의 탄소 최적화 시업체계 개발에 활용 될 것으로 기대된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study, we developed a program of optimizing stand-level carbon stock using a stand-level yield model and the Simulated Annealing (SA) heuristic method to derive a optimized forest treatment solution. The SA is one of the heuristic algorithms that can provide a desirable management solution w...

주제어

#시뮬레이티드 어닐링   #휴리스틱   #최적화 프로그램   #탄소경영  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
산림의 기능은 무엇인가? 산림은 목재 생산, 수원함양, 자연생태계보전, 탄소저장 등 다양한 기능을 가진다. 이러한 다양한 기능을 최적화하기 위해서는 주어진 자원을 시공간적으로 적절히 배분하고 활용하는 것이 중요하다.
산림의 기능을 최적화하기 위해 중요한 것은? 산림은 목재 생산, 수원함양, 자연생태계보전, 탄소저장 등 다양한 기능을 가진다. 이러한 다양한 기능을 최적화하기 위해서는 주어진 자원을 시공간적으로 적절히 배분하고 활용하는 것이 중요하다.
열균형 테스트에 적용된 이론은 무엇인가? 이러한 현상을 해결하기 위해 SA 알고리즘에서는 열균형(Thermal Equilibrium) 테스트를 이용하고 있다. 열균형 테스트는 SA알고리즘의 핵심으로써 목적함수 값이 Local Optimum에 머무는 시간을 단축시켜 최적해(Best Solution)에 보다 빨리 도달할 수 있도록 열역학 이론인 Metropolis의 열균형 법칙을 적용한 것이다.
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참고문헌 (9)

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    상세보기 crossref

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  6. krchong, "Heuristics for Selecting Nodes on Cable TV Network," Korea Society of Computer and Information, Vol. 13, No. 4, pp.133-140, July. 2008. 

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    원문보기 상세보기 crossref

  9. Korea Forest Service, "Korea Forest Research Institute, Sustainable forest resource management standard manual," pp. 289, 2005. 

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